Новое исследование ученых из Университета Макгилла и Медицинской школы Йеля, может изменить научное понимание механизмов освоения речи и повлиять на разработку будущих технологий распознавания речи и систем коммуникации на основе мозговой активности.
Долгие годы специалисты были уверены, что изучение и запоминание сложных движений, необходимых для речи, зависит прежде всего от моторных областей мозга — тех участков, которые контролируют движения лица, рта и голосового тракта. Новое исследование показало критическую важность слуховой и соматосенсорной систем для освоения и сохранения новых речевых паттернов.
«Сенсомоторная нейронаука традиционно фокусировалась на фронтальных моторных областях как на основных движущих силах движения. Наше исследование меняет это понимание, показывая, что обучение речи у человека по своей природе в значительной степени сенсорно», — отмечает профессор психологии Университета Макгилла Дэвид Остри.
Чтобы выяснить, как различные области мозга способствуют обучению речи, ученые сначала изменяли речь участников в реальном времени и воспроизводили измененную версию через наушники. Это побуждало участников адаптировать свои речевые паттерны. Затем команда использовала транскраниальную магнитную стимуляцию — неинвазивный метод стимуляции мозга — чтобы временно нарушить активность в трех ключевых областях мозга, задействованных в речи: слуховой коре, соматосенсорной коре и моторной коре.
Через 24 часа авторы работы оценивали, насколько хорошо участники сохранили новые речевые паттерны. Логика была простой: если определенная область мозга важна для изучения и хранения речевых воспоминаний, нарушение ее работы должно помешать запоминанию.
Результаты убедительно подтвердили важность сенсорной обработки. Когда активность в слуховой или соматосенсорной коре была нарушена, участники гораздо хуже запоминали речевые движения. Напротив, нарушение работы моторной коры практически не повлияло на сохранение навыка.
Наше исследование ставит под сомнение предположение, что новые речевые воспоминания полностью зависят от изменений в моторных областях мозга. Вместо этого оно подчеркивает важность изменений в слуховых и соматосенсорных областях мозга в формировании того, как мы учимся говорить.
Нишант Рао
Эта работа вписывается в более широкую программу изучения того, как пластичность сенсорных систем мозга поддерживает обучение и память. Ранее та же группа ученых выяснила, что вмешательство в сенсорные зоны при обучении движениям руки и кисти тоже нарушает формирование и удержание новых навыков.
Практический вывод: будущие системы восстановления речи после инсульта, вероятно, должны в большей степени опираться не только на моторные центры, но и на сенсорные области. Если речевые воспоминания хранятся прежде всего в зонах мозга, которыми он слышит и чувствует движение, то и эффективные реабилитационные методики должны целенаправленно тренировать эти сигналы, а не только «заставлять» мышцы снова двигаться.
Ранее ученые разработали шапку, которая читает мысли.
Источник: hi-tech.mail.ru